Устройство для питания гальванических ванн периодическим током с обратным импульсом

 

Изобретение относится к гальванотехнологии и может быть применено для электропитания гальванических ванн. Цель изобретения - расширение диапазона свойств получаемых покрытий путем осаждения при различных формах технологического тока, уменьшение масса-габаритных показателей устройства и повышение его надежности. Источник содержит понижающий трехфазный трансформатор 1 с отводами от вторичной обмотки и системы 19, 20 импульсно-фазового управления силовыми полупроводниковыми ключами в цепях протекания катодного и анодного токов ванны 9. Входы системы 19, 20 импульсно-фазового управления подключены к прямому и инверсному выходам ключевого каскада 18 и к задатчикам анодного и катодного токов ванны 9. Ключевой каскад 18 по входу синхронизирован с напряжением питающей сети с помощью комбинационной выпрямительной схемы, содержащей диоды 15, 16, нагрузочный резистор 17 и двухполюсный коммутатор 21. За счет различных отводов от вторичной обмотки транзистора 1 и изменения режима комбинационной схемы синхронизации источник позволяет получать самые различные формы технологического тока ванны 9 с полным или частичным исключением дросселя 22 изменяемой индуктивности, обеспечивая при этом необходимую непрерывность тока нагрузки ванны 9. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

. СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 25 0 21/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4729339/02 (22) 11,08.89 (46) 23.07.91. Бюл. ¹ 27 (71) Всесоюзный сельскохозяйственный институт заочного образования (72) Л.П. Шичков и О,П. Махова (53) 621.357 .77(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1097720, кл. С 25 D 21/12, 1983.

Авторское свидетельство СССР

N 1539244, кл. С 25 0 21/12, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ВАНН ПЕРИОДИЧЕСКИМ ТОКОМ С ОБРАТНЫМ ИМПУЛЬСОМ (57) Изобретение относится к гальванотехнологии и может быть применено для электропитания гальванических ванн. Цель изобретения — расширение диапазона свойств получаемых покрытий путем осаждения при различных формах технологического тока, уменьшение масса-габаритных показателей устройства и повышение его надежности. Источник содержит понижаюИзобретение относится к гальванотехнологии и может быть применено для электропитания гальванических ванн, а также для зарядки, зарядки-тренировки и восстановления от сульфатации широко распространенных свинцово-кислотных аккумуляторных батарей, Цель изобретения — расширение диапазона свойств получаемых покрытий путем осаждения при различных формах технологического тока, снижение масса-габаритных показателей устройства и повышение его надежности.

„„Я2„„1664883 А1 щий трехфазный трансформатор 1 с отводами от вторичной обмотки и системы 19, 20 импульсно-фазового управления силовыми полупроводниковыми ключами в цепях протекания катодного и анодного токов ванны

9, Входы системы 19, 20 импульсно-фазового управления подключены к прямому и ин. версному выходам ключевого каскада 18 и к задатчикам анодного и катодного токов ванны 9, Ключевой каскад 18 по входу синхронизирован с напряжением питающей сети с помощью комбинационной выпрямительной схемы, содержащей диоды 15, 16, нагрузочный резистор 17 и двухполюсный коммутатор 21, За счет различных отводов от вторичной обмотки транзистора 1 и изменения режима комбинационной схемы синхронизации источник позволяет получать самые различные формы технологического тока ванны 9 с полным или частичным исключением дросселя 22 изменяемой индуктивности, обеспечивая при этом необходимую непрерывность тока нагрузки ванны 9. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

На фиг. 1 изображена электрическая схема предлагаемого устройства электропитания для гальванотехники; на фиг. 2 — временные диаграммы, разъясняющие работу устройства при замкнутых контактах двухполюсного механического коммутатора; на фиг, 3 — то же, при разомкнутых.

Устройство содержит понижающий трехфазный трансформатор 1, приборы (амперметры) 2-5 контроля тока ванны, тиристоры 6 и 7, включенные по схеме двухфазного однополупериодного выпрямителя, катоды которых соединены с ано1664883 дом 8 ванны 9, а их аноды через отводы вторичных обмоток а и в трансформатора 1— с катодом 10 ванны 9. Отвод третьей вторичной обмотки с трансформатора 1 или ее нулевой провод через переключатель 11 подсоединен к катоду 10 ванны 9, Тиристор

6 шунтирован цепью в виде последова тельно включенного обратного диода 12 и транзисторного ключа 13. Причем анод об( ратного диода 12 соединен с катодами тиристоров 6 и 7, а коллектор транзисторного ключа 13 — с анодом тиристора 6. Базовое управление транзисторным ключом 13 осу,,ществляется от блока 14 управления выпрямительными элементами, соединяющего

1 диоды 15 и 16, включенные по схеме двух1 фазного однополупериодного выпрямителя, подсоединенного входом к однотипным ,,выходным отводам фаз а и в вторичных об, моток трансформатора 1, а выходом — через резистор 17 к катоду 10 ванны 9 и к входу ключевого каскада 18, прямой выход кото рого соединен с входом системы 19 импуль; сно-фазового управления тиристорами 6 и, 7, а инверсный — с входом системы 20 им,пульсно-фазового управления транзистор, ным ключом 13. Последовательно с диодом 16 блока 14 управления выпрямительными элементами включены замыкающие контак( ты двухполюсного механического коммутатора 21. Причем в цепь нагрузки в виде, гальванической ванны 9 может последовательно включаться дроссель 22 с понижен, ными масса-габаритными показателями.

Устройство работает следующим обра зом.

Контакты двухполюсного коммутатора

21 блока 14 управления замкнуты. Напряжение питающей сети подается на первичные обмотки трансформатора 1. Пониженное напряжение с вторичных обмоток а и в через отводы I u III подается на аноды тиристоров 6, 7 и через однотипные отводы I— на аноды диодов 15 и 16. Выпрямленное диодами 15 и 16 напряжение поступает на вход ключевого каскада 18, имеющего прямой и инверсный выходы. При сигнале логической единицы на прямом выходе ключевого каскада 18 появляется сигнал, который включает в работу систему 19 импульсно-фазового управления тиристорами

6 и 7. Тиристоры 6 и 7 включаются с заданными углами а (см. фиг. 2) от системы 19 импульсно-фазового управления, и ток протекает в катодном (прямом) направлении через амперметры 3 — 5 от анода 8 к катоду 10 ванны 9. При проводящем состоянии тиристоров 6 и 7 шунтирующая цепь, состоящая иэ обратного диода 12 и транзисторного ключа 13; закрыта за счет наличия нулевого сигнала на инверсном выходе ключевого каскада 18.

При переключении ключевого каскада

18 в противоположное состояние разреша5 ется работа системы 20 импульсно-фазового управления транзисторного ключа 13 (cM, фиг. 2), соединенная входом с инвертирующим выходом ключевого каскада 18 блока

14 управления. В это время ток может про10 текать в анодном (обратном) направлении от катода 10 к аноду 8 ванны 9. Сила тока катодного (прямого)!» и анодного (обратного) I> направлений регулируется задатчиками напряжений управления Uó (К) — и U> (А)

15 (см. фиг. 2) систем 19 и 20 импульсно-фазового управления.

Замыкающие контакты двухполюсного механического коммутатора 21 разомкнуты.

При этом отключается диод 16, схема вы20 прямления блока 14 управления переходит в режим однофазного однополупериодного выпрямления с отключением цепи управле. ния тиристора 7, Системы 19, 20 фазово-импульсного управления блока 14 работают, 25 как и для случая замкнутого состояния контактов коммутатора 21 (см. фиг. 3), Такое изменение электрической схемы источника электропитания дает возможность увеличить значение анодного тока, что дает повы30 шение плотности тока в режиме анодного травления.

Катод 10 ванны 9 в зависимости от положения переключателя 11 подсоединяется либо к нулевому проводу (на фазное напря35 жение), либо к фазе с(на линейное напряжение), За счет использования переключателя

11 можно иметь при равных углах а включения тиристоров 6 и 7, при включенном и выключенном переключателе 11 разные

40 значения катодного тока, т.е. расширяется возможность получения различных форм технологического тока ванны 9 (см, фиг. 2 и

3).

Использование изобретения позволит

45 уменьшать расход цветного металла (меди, алюминия) и электротехнической стали на изготовление дросселя изменяемой индуктивности, так как требуется меньшая его индуктивность для поддержания непрерыв50 ности тока нагрузки, а также увеличить срок его эксплуатации, так как из-за уменьшения индуктивности дросселя уменьшатся коммутационные перенапряжения, что повысить надежность источника.

Формула изобретения

1. Устройстводля питания гальванических ванн периодическим током с обратным импульсом, содержащее трехфазный понижа1664883 ющий трансформатор с отводами от вторичной обмотки, дроссель переменной индуктивности, приборы контроля тока ванны, включенные последовательно с дросселем, выпрямительные элементы-тиристоры, 5 блок управления, соединенные последовательно диод и ключевой элемент-транзистор, база которого подключена к блоку управления, причем две вторичные обмотки трансформатора с двумя тиристорами вклю- 10 чены по схеме двухфазного однополупериодного выпрямителя, катоды тиристоров соединены с анодом ванны, а их аноды через вторичные обмотки — с катодом ванны, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью 15 расширения диапазона свойств получаемых покрытий путем осаждения при различных формах технологического тока, снижения масса-габаритных показателей устройства и повышения его надежности, оно снабжено, 20 переключателем, подсоединенным к катоду ванны и смонтированным с возможностью подключения к третьей вторичной обмотке трансформатора или к нулевому проводу вторичных обмоток, цепь из ключевого эле- 25 мента-транзистора и диода подключена rlaраллельно одному из выпрямительных элементов, блок управления выполнен в виде соединенных двух диодов, резистора, ключевого каскада, системы импульсно-фазового управления тиристорами и системы импульсно-фазового управления ключевого элемента, причем диоды включены по схеме двухфазного однополупериодного выпрямителя, подсоединенного входом к выходным клеммам вторичных обмоток трансформатора, соединенных через отводы с анодами тиристоров и коллектором транзистора, а выходом — через резистор к катоду ванны и входу ключевого каскада, прямой выход которого соединен с входом системы импульсно-фазового управления тиристорами, а инверсный — с входом системы импульсно-фазового управления ключевого элемента.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что ключевой элемент выполнен в виде тиристора, включенного встречно-параллельно тиристору, подключенному к первой вторичной обмотке трансформатора.

3, Устройство пои. 1, отл ича ю щеес я тем, что блок управления выполнен с двухполюсным коммутатором, замыкающие контакты которого включены последовательно с одним иэ диодов и в цепи управления тиристором, подключенным к вторичной обмотке трансформатора.

1664883

Фиг. 2

1664883

Фиг3

Сос1авитель Л.Груднева

Техред М.Моргентал Корректор И.Муска

Редактор В.Иванова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2368 Тираж 402 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская Ha6Ä 4/5